改变农作物的开花时间和种子产量的方法技术

提供操控农田环境中生长的短日照植物产量和生殖时间的方法。该方法包括操控外部信号，例如光周期，以增加每株植物的种子产量。还提供使不同成熟组的植物开花时间同步的方法。

Methods to change the flowering time and seed yield of crops

【技术实现步骤摘要】
改变农作物的开花时间和种子产量的方法本申请是申请日为2014年3月12日、申请号为201480014389.3、专利技术名称为“改变农作物的开花时间和种子产量的方法”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2013年3月15日提交的美国临时申请序列号61/788,709的优先权，在此通过引用整体并入。
本专利技术涉及到植物育种和作物科学领域。更具体地说，本专利技术涉及操控农田生长植物的开花和种子产量的方法。专利技术背景培育任何新型、理想的植物种质有许多阶段。植物育种以对当前种质问题和弱点进行分析和定义、建立项目目标以及对特定育种目标进行定义开始。下一步是选择拥有所述特质的种质以满足项目目标。该目标在于将亲代种质的理想特性的改进组合到单一变种上。可能需要数代育种才能获得理想的成果，多种因素如不同遗传模式、筛选有效性和开花时间差异及很多其它因素可使其成功复杂化。大豆(Glycinemax)是一种光周期植物，其被广泛种植以获得它的豆，其具有许多用途。全季大豆的典型物候学始于营养生长持续期。营养阶段始于单叶阶段(V0)，且随着每个新三叶叶子展开，在V1、V2、V3、V4等阶段而继续，从而V2植物具有展开的V2三叶叶子，V3植物具有展开的V3三叶叶子，以此类推。北美典型的种植日期在5月1日，大豆生长的营养期持续55-65天。繁殖期(简称为R1)始于在植物的任何节点的花的存在，对于大多数北美农田环境中已适应生长的成熟大豆，该期发生在七月中旬。繁殖发育继续进行通过50％开花、花谢、种子填充以及种子成熟。专利技术概要在一方面，本专利技术提供一种增加农田生长植物的种子产量的方法。在一个实施方案中，该方法包括以下步骤：(a)使植物在营养条件下在农田生长；(b)将植物幼苗进行成花诱导处理以引导开花；以及(c)将该植物恢复至营养生长条件。在某些实施方案中，通过使用人工光照提供部分(a)和部分(c)的营养生长条件。在具体实施方案中，成花诱导处理是早期处理。在特定实施方案中，在日出前可对该植物提供人工光照。在一些实施方案中，该植物是光周期的短日照植物。该方法所使用的植物类型的非限定性实例包括大豆、棉花、大米、高粱、玉米、甘蔗、烟草、油菜、苜蓿、草莓、小麦、大麦及番茄。在一个实施方案中，该植物是大豆植物。在具体实施方案中，本专利技术的方法包括成花诱导处理，其包括每晚约10至14小时的黑暗处理，包括约10.5至约14、约11至约14、约12至约14、约10至约13.5、约10至约13或可从其推论出的任何范围。在其它实施方案中，本专利技术的方法包括为期约3至约28天的成花诱导处理，包括约3至约25、约3至约20、约3至约14、约10至约28、约10至约20、约10至约14、约14至约28、约14至约21以及约20至约28天。在另一个实施方案中，该成花诱导处理在约VE至约V4的生长阶段开始，包括VE、V1、V2、V3或V4中的任一个。在又一个实施方案中，本专利技术方法包括每日光照约14小时至约24小时的营养生长条件，包括每日约14、15、16、17、18、19、20、21、22、23或24小时以及可从其推论出的任何范围，包括从约14至约20小时、从约14至约18小时以及从16小时至约18小时。在又一个实施方案中，本专利技术方法包括对植物进行人工光照的营养生长条件，人工光照的强度为至少约2μmol/m·s，包括从至少约为2、5、10、15、20、25、35、50、100、200、300或500μmol/m·s的低强度或以上。在某些实施方案中，该人工光照定义为具有低于约5、10、15、25、50、75、100、150、250、400、500、750或1,000μmol/m·s的强度。在又一具体实施方案中，本专利技术的方法包括在限制营养生长及促进开花的条件下种植植物。在又一个实施方案中，部分(a)和部分(c)中的任一者或两者包括日出前提供约1小时、约2小时、约3小时、约4小时或约5小时的人工光照。另一方面，本专利技术提供一种操控多种农田生长植物的开花时间的方法。在一个实施方案中，该方法包括以下步骤：(a)在营养生长条件下引发多种植物的生长；(b)使该植物在成花诱导处理下生长以引发开花；和(c)将植物恢复至营养生长条件。在该方法中，通过使用人工光照提供部分(a)和部分(c)中的任一者或两者的营养生长条件。在特定实施方案中，在日出前提供人工光照。在其它实施方案中，人工光照可包括至少约2、5、10、15、25或50μmol/m的强度。在其它实施方案中，人工光照可包括至少为约50、75、100、150、250、500或1,000μmol/m·s的强度。在另一个实施方案中，该多种植物包括至少两种不同基因型的植物，包括不同的成熟度。在一个实施方案中，该植物均为同一物种。在又一某个实施方案中，本方法可使该至少两种不同基因型的植物的开花时间同步，以允许杂交植物。在又一个实施方案中，该多种植物包括光周期的短日照植物。在其它实施方案中,在本专利技术方法中的多种植物包括大豆、棉花、水稻、高粱、玉米、甘蔗、烟草、油菜、苜蓿、草莓、小麦、大麦或番茄植物。在一个实施方案中，该多种植物包括大豆植物。在一个实施方案中，部分(b)的成花诱导处理条件包括每晚约11小时至约13小时的黑暗处理。在具体实施方案中，部分(b)的该成花诱导处理可保持约7天至约28天，包括约7、10、12、14、17、20、23、26和28天。在其它实施方案中，处于步骤(a)至步骤(c)中的任一个的植物被定义为处在约VE至约V4的生长阶段，包括VE、V1、V2、V3和V4中的任一个。在其它实施方案中，部分(a)和部分(c)中的任一者或两者的营养生长条件包括每日约14至约18小时的光照，且在其它实施方案中，部分(a)和部分(c)中的任一者或两者包括日出前提供约1小时、约2小时、约3小时、约4小时或约5小时的人工光照。本方法也可进一步包括在限制营养生长和促进开花的条件下种植该多种植物，且该多种农田生长植物中的至少两种在不同时间种植。在另一方面，本专利技术提供一种增加大豆植物的种子产量的方法，该方法包括：(a)通过使用人工光照使农田中的大豆植物处于营养生长条件下；(b)使植物在为期3-28天的成花诱导处理下生长以引起开花，其中所述成花诱导处理从约VE至约V4的生长阶段开始，且其中所述成花诱导处理包括每晚约10至约14小时的黑暗处理；以及(c)将该植物恢复至为期14-60天的营养生长条件下，其中所述营养生长条件包括日出前提供人工光照，使该植物处于每日约10小时至约16小时的光照下。在本方法的一个实施方案中，人工光照可包括至少约2、5、10、15、25或50μmol/m·s的强度。在其它实施方案中，人工光照包括至少约50、75、100、150、250、500或1,000μmol/m·s的强度。另一个实施方案涉及一种增加农田生长植物的种子产量的方法，其包括以下步骤：(a)引发生长，并使植物在成花诱导处理下在农田生长以引发开花；以及(b)使该植物处在营养生长条件下。在另一方面，提供一种操控多种农田生长植物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增加农田生长植物的种子产量的方法，所述方法包括：/n(a)使植物在营养生长条件下在农田生长；/n(b)将所述植物幼苗进行成花诱导处理，以引发开花反应；以及/n(c)将所述植物恢复至营养生长条件。/n

【技术特征摘要】
20130315 US 61/788,7091.一种增加农田生长植物的种子产量的方法，所述方法包括：
(a)使植物在营养生长条件下在农田生长；
(b)将所述植物幼苗进行成花诱导处理，以引发开花反应；以及
(c)将所述植物恢复至营养生长条件。


2.如权利要求1所述的方法，其中部分(a)和部分(c)中的任一者或两者的所述营养生长条件包括使用人工光照。


3.如权利要求2所述的方法，其中在日出前给所述植物提供所述人工光照。


4.如权利要求1所述的方法，其中使农田植物处于营养生长条件包括使所述植物在长日照条件下生长，无需人工光照。


5.如权利要求1所述的方法，其中所述植物是一种光周期的短日照植物。


6.如权利要求1所述的方法，其中所述植物选自由大豆、棉花、大米、高粱、玉米、甘蔗、烟草、油菜、苜蓿、草莓、小麦、大麦及番茄组成的组。


7.如权利要求6所述的方法，其中所述植物是大豆植物。


8.如权利要求1所述的方法，其中部分(b)的所述成花诱导处理进一步包括每晚约11小时至约13小时的黑暗处理。


9.如权利要求1所述的方法，其中部分(b)的所述成花诱导处理可保持为约7至约28天的时期。


10.如权利要求1所述的方法，其中部分(b)的所述成花诱导处理在约VE至约V4的生长阶段开始。


11.如权利要求1所述的方法，其中部分(a)和部分(c)中的任一者或两者的所述营养生长条件进一步包括每日约14至约18小时的光照。


12.如权利要求1所述的方法，其中部分(a)和部分(c)中的任一者或两者的所述营养生长条件进一步包括提供以至少约2、5、10、15、25或50μmol/m·s的强度的人工光照。


13.如权利要求12所述的方法，其中所述人工光照包括低于约50、75、100、150、250、500或1,000μmol/m·s的强度。


14.如权利要求1所述的方法，其包括使所述植物在限制营养生长及促进开花的条件下生长。


15.如权利要求1所述的方法，其中部分(a)和部分(c)中的任一者或两者包括日出前每天提供约1小时、约2小时、约3小时、约4小时或约5小时的人工光照。


16.一种操控多种农田生长植物的开花时间的方法，所述方法包括：
(a)在营养生长条件下引发多种植物的生长；
(b)将所述植物进行成花诱导处理，以引发开花；以及
(c)将所述植物恢复至营养生长条件。


17.如权利要求16所述的方法，其中通过使用人工光照提供部分(a)和部分(c)中任一者或两者的所述营养生长条件。


18.如权利要求17所述的方法，其中在日出前提供所述人工光照。


19.如权利要求16所述的方法，其中部分(a)和部分(c)中的任一者或两者的所述营养生长条件包括提供给所述植物以至少约2、5、10、15、25或50μmol/m·s的强度的人工光照。


20.如权利要求16所述的方法，其中部分(a)和部分(c)中的任一者或两者的所述营养生长条件包括提供给所述植物以低于约50、75、100、150、250、500或1,000μmol/m·s的强度的人工光照。


21.如权利要求16所述的方法，其中所述多种植物包括至少两种不同基因型的植物。


22.如权利要求21所述的方法，其中所述方法使所述至少两种不同基因型的植物的开...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·奥瓦德雅，K·史密斯，S·奥尔特曼斯迪尔多夫，R·佩雷斯，
申请(专利权)人：孟山都技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US